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面向應急機器人的機械臂無(wú)線(xiàn)控制系統設計
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

中國石油大學(xué)華東 新能源學(xué)院

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TP24

基金項目:

國家重點(diǎn)研發(fā)計劃課題(2016YFC0802305)


The Design of the Wireless Control System of Manipulator for Emergency Robot
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    摘要:

    針對處理油氣場(chǎng)站有毒氣體泄漏事故的應急機器人,設計一種基于DSP和AR9331模塊的機械臂無(wú)線(xiàn)控制系統。該系統用6個(gè)舵機配合金屬支架搭建機械臂硬件結構,以TMS320F28335 DSP為核心處理器,利用其ePWM模塊驅動(dòng)舵機,同時(shí)通過(guò)AR9331 WiFi模塊和DSP的SCI模塊實(shí)現DSP與上位機之間的無(wú)線(xiàn)通信,由此完成了該無(wú)線(xiàn)控制系統的全部搭建。實(shí)驗過(guò)程中,在上位機端通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊向DSP發(fā)送各種控制指令,對各個(gè)舵機進(jìn)行協(xié)調控制,從而控制機械臂進(jìn)行清理障礙物、啟閉閥門(mén)等應急處理操作,驗證了該無(wú)線(xiàn)控制系統的可行性。實(shí)驗結果表明該機械臂無(wú)線(xiàn)控制系統控制精度高、調節速度快、可靠性高。機械臂能夠在0.5s內接收并完成指令,舵機角度誤差在1°以?xún)龋瑵M(mǎn)足應急機器人的操作需求。

    Abstract:

    Aiming at emergency robot dealing with toxic gas leakage accidents in oil and gas stations, a wireless control system for manipulator based on DSP and AR9331 modules is designed. The system uses 6 servos cooperating with the metal bracket to build the hardware structure of the manipulator. It uses the TMS320F28335 DSP as the core processor and uses its ePWM module to drive the servos. At the same time, the AR9331 WiFi module and the SCI module of the DSP realize the Wireless communication between the DSP and the host computer. Thus the entire construction of the wireless control system is completed. During the experiment, the host computer sends various control commands to the DSP through the wireless communication module to coordinated control each servo, so as to control the manipulator to clean up obstacles, open and close the valve and other emergency handling operations, verifying the feasibility of the wireless control system. Experimental results show that the manipulator wireless control system has high control accuracy, fast adjustment speed, and high reliability. The manipulator can receive and complete instructions within 1s, and the steering gear angle error is within 1°, which meets the operational requirements of emergency robot.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

劉斯特,何新霞.面向應急機器人的機械臂無(wú)線(xiàn)控制系統設計計算機測量與控制[J].,2022,30(3):100-105.

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歷史
  • 收稿日期:2021-08-27
  • 最后修改日期:2021-09-28
  • 錄用日期:2021-10-12
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2022-03-23
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